Projet G5

Salut à tous,

Le problème :

Comme nous le savons tous, une fois qu'on met un doigt dans l'engrenage infernal du DIY, il n'y a plus de retour possible : on commence par un modeste mono-canal de petite puissance, puis un autre mais avec une reverb, ah et si on faisait un 2/3 canaux pour le prochain, oh mais il me faut un ampli de scène maintenant, etc... Évidemment, on ne fait que des têtes (ou presque), puisqu'avec un cab ou 2 on a tout ce qu'il faut.

Oui mais voilà, les années passent, les projets s'enchainent, les amplis s'accumulent, et comme on manque de place impossible de rajouter un cab ! Du coup à chaque fois c'est la même rengaine : débrancher un ampli, en rebrancher un autre, vérifier le réglage d'impédance, se demander si le cab est bien en 8 ou en 16Ω

À force la flemme s'installe, on garde les 2 mêmes amplis branchés sur les 2 mêmes cabs, et le reste prend la poussière ! Heureusement, tonton a-wai est là pour y remédier

La solution :

Elle est finalement assez simple : il suffirait d'un appareil auquel on relierait d'une part l'entrée de chaque ampli, et d'autre part leurs sorties HP. Avec évidemment une entrée guitare et une sortie HP "globales", cette dernière étant reliée à un unique cab. L'idée serait donc de router le signal guitare vers l'entrée de l'ampli sélectionné, et la sortie dudit ampli vers le cab, rien de bien sorcier en somme...

Il y a même un certain nombre de produits sur le marché qui semblent remplir cette fonction :

• de Lisle Amp-Speaker Selector 4×4 Deluxe (550€, jusqu'à 4 amplis et 4 cabs, version 8x8 disponible pour 200€ de plus)
• KHE ACS 4x2 (800€, 4 amplis / 2 cabs) ou ASX 8 (1000€, 8 amplis / 1 cab)
• Tube Amp Manufactur Amp Switch 4/2 (550€, 4 amplis / 2 cabs)
• N-Audio 4x4 Amp Cabinet Switcher (720€, 4 amplis / 4 cabs) ou 8x7 (1100€, 8 amplis / 7 cabs)
• Uraltone CabAmp 6x6 Switcher (kit DIY 200€, 6 amplis / 6 cabs)

Comme vous le constaterez, à part le kit de chez Uraltone, tout est (très) cher et est généralement "trop" complet pour mon cahier des charges personnel que voici :

• un switcher 5-6 amplis / 1 cab
• un (autre) switcher 2 amplis / 1 cab (j'ai 2 stacks, éloignés de plusieurs mètres et que j'utilise parfois simultanément)
• "interface utilisateur" aussi simple que possible : un rotoswitch N positions, un feedback visuel (afficheur 7 segments ou N LEDs)
• boitier assez solide pour supporter le poids d'un ou 2 amplis 15/20W (donc 25 kgs max), du moins pour le "gros" switcher

Le kit Uraltone pourrait coller, mais il ne coche pas la toute dernière case (je le trouve d'ailleurs moche et peu pratique), c'est donc l'occasion de lancer KiCAD (ça tombe bien, la v9 vient de sortir ) et de ressortir le fer à souder !

Conception technique :

Sur le principe, c'est un projet très simple, et un simple switch 2 pôles / 6 positions pourrait faire l'affaire. Oui mais voilà, on parle ici de switcher des amplis à lampes, avec d'un côté un signal guitare (donc haute impédance, puissance quasi-nulle) et de l'autre un signal HP (basse impédance, puissance non négligeable), avec tous les risques de parasitage que ça implique.

J'opte donc pour un switching par relais, histoire de bien séparer les parties guitare et HP. Par ailleurs, j'aimerais pouvoir garder plusieurs amplis sous tension pour switcher de l'un à l'autre rapidement (mais pas au milieu d'un morceau), il faut donc sécuriser un peu le bouzin : je choisis donc de shunter l'entrée des amplis inutilisés, et mettre une petite résistance de charge (4.7Ω / 2W) en sortie de ceux-ci pour dissiper l'éventuel bruit de fond de ceux-ci.

Enfin, je veux en profiter pour intégrer un buffer sur l'entrée guitare, histoire de rendre ce signal moins sensible aux parasites, j'en arrive donc à ce schéma pour les boards de switching (qui seront au nombre de 2 : 1 en entrée, l'autre en sortie) :
Pour la partie commande, c'est encore plus simple :
Note: comme toujours, les fichiers du projet sont dispos sur mon Github

Design des PCBs :

Là je me rajoute des contraintes, histoire de pimenter le tout :

• les PCBs d'entrée et sortie doivent être identiques, la différence se fera en fonction des composants montés ou non
• tous les PCBs doivent pouvoir être "redimensionnés" après fabrication : en clair, si on veut un switcher 2 voies, on pourra prendre un version 8 voies par exemple, et découper la partie inutilisée

Concernant l'aspect technique et le choix des composants :

• les relais doivent pouvoir supporter un courant assez important sur la partie HP, j'opte donc pour des Omron G2RL-2 (donnés pour 8A, même avec 200W sous 8Ω on est large !)
• pour la même raison, je fais des pistes aussi larges que possible, en l'occurence 2mm
• pour les routages "conditionnels" selon que le PCB est utilisé en entrée ou en sortie (par ex. R de charge ou simple shunt) je prévois des petits pads à souder ou non
• le cablage inter-PCBs se fera avec des borniers à vis
• l'ensemble sera alimenté en 12V DC (par exemple via un RockPower NT14, le montage consommant moins de 100mA en fonctionnement)

Enfin, pour le "redimensionnement" facile, je laisse de gros trous dans le PCB pour pouvoir facilement le casser à la main (même si utiliser une pince coupante sera plus propre).
Fabrication :

Rien de bien spécial à signaler ici, si ce n'est que j'ai fait faire les PCBs par PCBWay: ils ont repéré le projet (sans doute sur GitHub) et m'ont alors contacté pour me proposer de faire les PCBs gratuitement en échange d'un peu de pub, je n'allais pas cracher sur une économie de 100€

Je vous recommande toutefois de toujours passer par PCBShopper afin de trouver le meilleur prix en fonction du projet (même si ce sera souvent JLCPCB qui sortira en tête ).

À noter que pour les boards de switching, j'en ai profité pour les commander en double épaisseur de cuivre (2 oz) histoire de doubler la section de cuivre pour passer encore plus de puissance. En épaisseur standard (1 oz) je recommande de ne pas utiliser avec plus de 20-25W de puissance effective en sortie.

Au niveau des boitiers, j'ai choisi du Hammond en acier pour la robustesse (1441-26 et 1441-12, tous 2 en noir et avec la "bottom plate" correspondante), même si je l'ai un peu regretté au moment de percer les 15 trous pour tous les jacks du switcher 6 voies
J'ai aussi mis en place un genre de "code couleur" avec une LED de couleur différente pour chaque ampli, et des cables plus ou moins assortis histoire de pas me planter pendant le cablage final
J'ai fini de l'installer/connecter ce matin, tout fonctionne à merveille même si j'ai un buzz très présent notamment sur le 6505 (très très high gain) : ce n'est pas dû au switcher lui-même, mais plutôt à une combinaison de boucle de masse entre les 4 amplis (via les raccordements à la terre) et mes pédalboards et de cablage du pedalboard et autres accessoires à améliorer. Il semblerait aussi que ce buzz soit sensible à l'ordre d'allumage des amplis et/ou la chance

Super projet !
Tu as essayé de mettre un filtre sur la terre, j'avais monter un gros pont de diodes + condo pour la réverbe 6PG5 pour éliminer une boucle de masse aussi.

Si tu as besoin de faceplates, j'ai remis en route la graveuse laser de l'APLAI !

McColson a écrit : 01 avr. 2025, 21:32Tu as essayé de mettre un filtre sur la terre, j'avais monter un gros pont de diodes + condo pour la réverbe 6PG5 pour éliminer une boucle de masse aussi.

Pas pour l'instant non, mais sur quel(s) ampli(s) le faire ? Dans le lot il y a 2 productions perso (donc faciles à modifier), les 2 (et probablement bientôt 3) autres étant des amplis "sur étagère", donc pas aussi simples à modifier...

Dans l'immédiat je vais déjà voir ce que ça donne avec un noise gate juste avant le switcher, on sait jamais, des fois que ça fonctionne...

McColson a écrit : 01 avr. 2025, 21:32Si tu as besoin de faceplates, j'ai remis en route la graveuse laser de l'APLAI !

Merci pour la proposition, mais non ça ira, le look "full black" me convient parfaitement

Woua!!!!! superbe réalisation!!!

Merci !

Voilà les machins en situation:
Pour mon histoire de buzz c'est finalement pas si présent que ça (ou alors j'ai eu de la chance les derniers jours), voire inexistant avec ma guitare en micros actifs. Je vais quand même tester un noise gate en entrée du 6505, sur cet ampli ça reste gênant avec des passifs...

Je m'étais toujours posé la question de la résistance de charge à laisser sur les autres amplis.
Comment tu en es arrivé à mettre 4.7 ohms/2W, je suppose que tes amplis ne sont pas tous en 4 ohms. Pourquoi pas une résistance plus élevée lors des mismatch ? Genre 16 ohms/2W pour tout le monde (mieux vaut plus élevé que moins) ou 8 ohms en se disant ça fait une moyenne ? En même temps, si il y a aucun signal, c'est pas très important, mais j'imagine que tu y a réfléchi aussi.

McColson a écrit : 06 avr. 2025, 8:56Pourquoi pas une résistance plus élevée lors des mismatch ? Genre 16 ohms/2W pour tout le monde (mieux vaut plus élevé que moins)

Alors sur ce point il y a débat, mais je fais partie de la team "mieux vaut une charge moins élevée que plus": dans ce cas, on redresse la droite de charge, donc (dans un cas extrême) les tubes vont débiter plus de courant, jusqu'à potentiellement claquer; à contrario, avec une charge plus élevée, on aplatit la droite de charge, ce qui limite les pics de courant, mais en contrepartie génère de gros pics de tension, ce qui peut (toujours dans un cas extrême bien sur) créer des arcs dans le transfo de sortie et donc mener à sa destruction. Perso je préfère changer des tubes plutôt qu'un TS, donc voilà...

Ceci dit, dans ce cas précis toutes les options sont également valables : on ne va dissiper que du bruit de fond, l'entrée de l'ampli étant shuntée dès lors que la résistance de charge est "en place", on est donc loin des cas où le courant et/ou la tension en sortie pourraient atteindre des valeurs extrêmes. Dans l'absolu, on pourrait même sans doute laisser la sortie en l'air sans que ça ne pose problème, mais autant rester safe.

McColson a écrit : 06 avr. 2025, 8:56Comment tu en es arrivé à mettre 4.7 ohms/2W, je suppose que tes amplis ne sont pas tous en 4 ohms. ou 8 ohms en se disant ça fait une moyenne ?

J'aurais effectivement pu mettre 8Ω, d'autant plus que tous mes cabs sont en 8Ω (et donc mes amplis sont réglés sur cette impédance), mais j'ai opté pour 4.7Ω vu le caractère "public" du projet : si d'autres le font pour des amplis en 4Ω, ça reste plus safe pour eux, tout en étant globalement inoffensif pour ceux ayant un ampli en 8 ou 16Ω pour les raisons évoquées ci-dessus.

Mais au fond, j'ai mis cette valeur parce que ça me paraissait bien après avoir utilisé la technique ancestrale dite du "pifomètre au doigt mouillé" mais ce n'est clairement pas un élément critique et n'importe quelle R entre 4 et 20Ω capable de dissiper 1W ou plus fera l'affaire.

Merci pour les précisions a-wai !

De rien

Pour ce qui est du buzz, il semblerait que ça dépende de quels amplis j'allume et dans quel ordre, ainsi que (peut-être) de la météo, du sens du vent et de l'age du capitaine Bref, rien de facilement débuggable, donc je continue à pencher pour un problème d'installation électrique et/ou boucle de masse via la terre des amplis qui se manifeste plus ou moins au petit bonheur la chance.

Ce n'est pas vraiment gênant sauf en high gain, et encore, en général seul le 6505 le fait vraiment ressortir. Je me suis pris un ISP Deci-Mate (le Decimator au format mini-pédale) que je mets en façade du stack "moderne" réglé sur -20dB, et ça fait largement le job, donc je vais en rester là pour l'instant

Super projet !

McColson : c'est quoi un filtre sur la Terre ?

Je dis filtre par raccourci, c'est plutot un gnd lift comme sur la 6PG5 :

un pont de diode et une R, moi ça m'avait bien aidé à réduire la ronflette sur la réverbe, qui était dûe d'ailleurs à l'alim à découpage de mon yamaha THR5.

a-wai a écrit : 06 avr. 2025, 12:08

McColson a écrit : 06 avr. 2025, 8:56Pourquoi pas une résistance plus élevée lors des mismatch ? Genre 16 ohms/2W pour tout le monde (mieux vaut plus élevé que moins)

Alors sur ce point il y a débat, mais je fais partie de la team "mieux vaut une charge moins élevée que plus":

+1 avec A-Wai. Avec une pentode la charge au primaire est de l'ordre du 1/5 au 1/10 ème de la résistance interne de la pentode , on a donc un générateur de courant . Si l'on divise l'impédance de sortie par 2 , le courant varie donc peut . En revanche si l'on double l'impédance de sortie on double aussi la tension sur l'anode avec les risques qu'évoque A-Waï.
Si l'on s'amuse à tracer quelques droites de charge de quelques amplis stars d'autrefois ( chez Fender ...) on est surpris de voir ces droites traverser allègrement l'hyperbole de puissance !

Oh yeah ! Il tombe à pic, ton projet : j'avais aussi commencé à cogiter sur un système similaire ( mais rien de tangible ni écrit ) ... L'un des problèmes que j'avais envisagés aurait été d'eventuelles surtensions ( genre gros plocs ) lors des commutations, coté puissances ...

L'as-tu envisagé aussi, ou considères-tu le risque comme négligeable tant pour les OT que pour les tubes, vu qu'il n'est pas sensé y avoir de tensions continues ?

McColson a écrit : 17 avr. 2025, 9:19 Je dis filtre par raccourci, c'est plutot un gnd lift comme sur la 6PG5 :

Ah oui, OK ! Effectivement, sur les quelques pétoires reverb que j'ai modifiées ou construites, j'utilise le schéma du Ground lift proposé par Merlin Blencowe, ça peut bien aider !
Fin du HS

louphil a écrit : 23 avr. 2025, 18:58Oh yeah ! Il tombe à pic, ton projet : j'avais aussi commencé à cogiter sur un système similaire ( mais rien de tangible ni écrit ) ... L'un des problèmes que j'avais envisagés aurait été d'eventuelles surtensions ( genre gros plocs ) lors des commutations, coté puissances ...

L'as-tu envisagé aussi, ou considères-tu le risque comme négligeable tant pour les OT que pour les tubes, vu qu'il n'est pas sensé y avoir de tensions continues ?

Les plocs à la commutation ne devraient pas arriver, d'une part parce qu'on n'a effectivement pas de composante continue (ni de condo de liaison à proximité, normalement), et d'autre part parce que les niveaux en entrée comme en sortie sont supposés équivalents (on ne se trouve donc jamais dans une situation où, par exemple, la sortie d'un ampli qui crache fort se trouve connectée alors que l'entrée n'a pas fini de commuter).

D'ailleurs, l'idée est de switcher quand on ne joue pas, ce qui réduit considérablement les risques de ploc : switcher au milieu d'un riff fonctionne très bien et sans ploc, du moins à volume d'appart, mais ce n'est clairement pas recommandé (surtout à fort volume) parce qu'il n'y a pas de séquençage des relais. On peut donc se retrouver dans la situation où la sortie d'un ampli se retrouve en l'air pendant que son entrée est toujours branchée et reçoit le signal de la guitare pendant quelques millisecondes (du à la latence incertaine des relais).

Enfin, je me suis assuré que le switcher ne crée aucune nouvelle connexion entre les amplis, que ce soit en entrée ou en sortie : seul l'ampli utilisé est connecté au reste du circuit, les autres voient juste des petites "boucles" totalement isolées du reste, en entrée comme en sortie.